太陽電池は半導体の一種であり、太陽の光エネルギーを直接電気エネルギーに変換するもので、半導体が光を受けると、内部に電子エネルギーが与えられ、電流が起きる性質を利用したものです。半導体には、それぞれ電気的性質の異なるN型シリコンとP型シリコンがあり、この二つを繋ぎ合わせた構造になっています。太陽電池に光が当たると、その光エネルギーは太陽電池内に吸収され、これにプラスとマイナスを持った粒子(正孔と電子)が生まれ、マイナスの電気はN型シリコン側ヘ、プラスの電気はP型シリコン側ヘ集まります。このため、太陽電池の表面と裏面につけた電極に電球やモーターを繋ぐと電流が流れます。これが太陽電池の原理です。

変換効率とは、太陽電池が受けた光エネルギーを電気エネルギーに変換する割合を示すものです。セル単体で計測した『セル変換効率』と、モジュールにパッケージした時の最大寸法面積から算出した『モジュール変換効率』の二つの表現方法が使用されています。平成23年4月時点で、太陽電池モジュールの変換効率は、単結晶タイプが最も大きく14.8%～17.9％、多結晶タイプでは10.1％～14.5％、薄膜タイプでは11～12％前後です。変換効率が大きいモジュールほど、太陽光をより多くの電気エネルギーに変えることができます。
（例）：変換効率が10％という意味は、太陽の光は晴天時において地上で最大1ｋｗ/㎡のエネルギー（この数字が日射強度の標準になっています）を有し、このエネルギーを1㎡の太陽電池に照射した時に、太陽電池の発電電力が100ｗになることです。従って、変換効率が20％のモジュールであれば200ｗ発電することができます。

太陽光発電システムは、『太陽電池モジュールアレイ』、『パワーコンディショナ』、これらを接続する『配線』、『接続箱』、『屋内分電盤』及び交流側に設置する『電力量計』などで構成されています。太陽の光エネルギーを、太陽電池アレイで直接電力に変換し(この時点では直流電力です）、パワーコンディショナで直流電力を交流電力に変換して、建物内または構内設備に電力供給します。また、電力消費量より発電量の方が多い揚合は、余った電力(これを「余剰電力」と呼びます）を電力会社に売ることができます(このことを「売電」と呼びます〉。

太陽電池の発電量は、入射する光の強度に比例します。
曇りでは晴天時の1/2～1/10 程度、雨天では1/5～1/20 程度になります。

夜間は発電しないため、電力会社から電気を購入します。

太陽電池という名前が付いていますが、太陽電池自体に蓄電能力はありません。乾電池のような「電気をストックする機能」は付いていないのです。太陽電池で発電した電気を蓄電する場合には、別途「二次電池」を備えた「太陽電池システム」を設置する必要があります。災害時対応用に、蓄電池を使用した「防災用システム」もありますが、費用対効果を考慮すると電力会社から購入した方が割安です。

太陽電池の表面には特殊ガラスを使用していますので、窓ガラスほど反射しません。従って一般的な住宅地では、これまでに反射自体が問題になったことはほとんどありません。特殊な場所における設置事例としては、道路の中央分離帯に設置されているような「防眩ガラス」を使用した設置事例もあり、また低反射タイプのものも用意されています。

積雪の場合は、太陽電池の発電量はほとんど期待できません。積雪量が多く太陽電池に光が届かなければ発電ができなくなります。傾斜を持たせた太陽電池モジュール上の、光が届く程度のわずかな積雪であれば、太陽電池セル部の蓄熱と周囲の気温上昇により、一部の雪が溶けて滑落します。積雪量が多い地域では、雪がパネルから滑り落ちる角度で設置し、積雪以上の高さの補高台に設置するなどの考慮をして計画します。

第1の長所は、何と言っても「CO2排出ゼロのクリーンエネルギー」であることです。太陽光発電は、光エネルギーを電気エネルギーに直接変換しますので、物理的変化や化学的変化を伴いません。また、発電に伴う排出物が全くなく、可動部分もないため騒音の発生もありません。第2の長所は、太陽光を利用しているため、枯渇の心配が全くない無尽蔵で無料のエネルギーであることです。第3の長所は、小規模なものから大規模なものまで、地域の特性に応じて自由に設計できる点です。

(1)原子力発電や火力発電などの発電設備に比べると発電効率が低いため、一定規模の設置面積を必要とします。しかし、一般的には屋根や屋上などの遊休スペースに設置しますので致命的な短所とは言えません。

(2)発電出力は日射がある昼間しか稼動できず、時刻・季節・天候に左右されます。また、夜間は発電できません。しかし、通常は電力会社の電力と連系していますので安定した電力を確保できます。

(3)目的に応じて、蓄電池を設置することによって、発電可能な昼間に発電した電気を貯めておき、夜間や停電時、災害時等にその電気を使用する防災型システムもあります。

(4)技術の進歩と市場の拡大によって太陽電池の価格は下がってきていますが、それでもまだ他の発電設備に比べると発電単価は割高です。そのため政府は、太陽光発電の普及促進のために国策で様々な補助制度を準備しています。

太陽光発電システムは、太陽の光エネルギーで直接電力を発生させるため、システムの運用に伴ってC02を発生させることが無く、石油や天然ガス等の稀少資源を節約できます。一般的な家庭用太陽光発電システム3.15kw (年間発電量:約3，680kwh)のケースでは、原油に換算すると年間約890リットルの消費削減効果が現れます。また、C02排出抑制効果は、年間1,158kg-C02の削減刻果があります。

地震等で停電になっても、パワーコンディショナの自立運転機能により、太陽光が当たってさえいれば、系統と完全に切り離した上で最大定格出力の発電電力の範囲内で電力が使用できます。

系統連系システムの揚合、停電時には太陽光発電システムは系統から切り離されます。停電が復旧した揚合、太陽光発電システムは自動的に系統に連系されます。手動又は自動により自立運転に切り替えるシステムの揚合、太陽光発電システムが発電状態であれば日射強度に応じた発電電力が使用できます。

保証内容はメーカーによって様々ですが、サンヨーの住宅用太陽光発電システムHITシリーズでは、太陽電池モジュールの出力低下に対する保証など、システムを構成する機器にはメーカーの10年保証が付いています。（カラーモニターのみ2年保証です）また、NIPPO独自の保証制度として、既築の戸建住宅については太陽光発電システム設置工事に伴う施工ミスにより身体または財物に損害を与えた場合に保証する「工事保証」が付いています。

太陽電池モジュールを設置する方位によって発電量が異なりますので、方位を確かめてから設置することが重要です。発電量の目安は、南向きを100％とした場合、西向き及び東向きは84％となります。北向きは63%と発電量が大幅に低下するため、お勧め出来ません。また、屋根の形状によっては、ひとつのシステムを南・西・東に振り分けて設置することも可能です。

太陽電池モジュールが受ける日射量は、設置方位や傾斜角度によって大きく影響されます。東京における日射量の、方位角度と傾斜角度によって受ける影響で最も日射量が多いのは、真南の方位で傾斜角度が30°の場合です。

売電による電力代金は、電力会社から毎用、銀行振込で支払われます。売電代金と買電代金(購入電力料金）は相殺されず、個別に取り扱われます。しかし買電代金の請求書（電力会社から送信される「電気ご使用量のお知らせ」）をご確認頂くと、太陽光発電システム導入前に比べると請求金額がかなり減額されているはずです。これは家庭内消費電力の内、一定割合を太陽光発電で自給自足できるようになったため、購入電力が減額されたものです。従って、太陽光発電システム導入後の利益額は「売電金額」+「購入電力の減額分」となります。

設置した後の操作は全く不要です。太陽光発電システムは、日の出と共に自動的に運転を開始し、日没と共に自動的に運転を停止しますので、煩わしい操作は一切ありません。